2.内蒙古科技大学 内蒙古包头 014010
摘要：国内冷轧生产线排放的废水污染都比较严重，而且成分相当复杂，废水的排放量和废水的成分变化也比较大，本文正是基于这一背景，针对包钢稀土钢板材厂冷轧生产线的含酸废水处理系统的运行等问题进行研究分析。
关键词：冷轧，废水处理，含酸废水
1包钢稀土钢板材厂废水处理站现状
包钢稀土钢板材厂废水处理站按照所生产的产品不同及轧制工艺的不同而不同，主要分为五种：含酸废水、含浓油及乳化液废水、含稀油废水、含铬废水、平整液废水。冷轧轧制厂排出的各类废水中都包含有各种超标的物质，这些排放出来的废水如果不经过进一步的处理是不允许直接排放到各厂区排水管网和水体的，因此必须有废水处理站对各类废水的处理达到排放标准后，才能够排放到排水外网。
2含酸废水处理系统生产运行介绍
含酸废水处理系统设计规模：Q=95m3/h。
生产线各机组排出的多路含酸废水排至含酸分配池，通过阀门流至两格平行布置的含酸废水调节池。使用两台废水输送泵将废水输送至后续中和罐。
采用两级中和，两个中和罐串联并根据池内pH值自动投加石灰乳，用于中和进入的废水并形成沉淀物。一、二级中和罐均装有曝气系统用于搅拌和氧化废水。二级中和罐出水进入混凝絮凝罐，设有搅拌机，用于投加混凝剂[2]和絮凝剂，进一步提高沉淀性能。
加药后出水自流进入含酸澄清池，上清液自流进入PH调节池，加药精调PH，底部污泥用泵抽入污泥池，进入板框压滤机压成泥饼外运，上清液回流进入澄清池。
出水经PH精调流入清水池，清水池溢流排放至稀土钢板材厂生产排水系统。
2.1含酸废水处理系统的技术参数
含酸调节池A、B，每座调节池单池有效容积约607m3，单池最大水量时水力停留约6.4小时。
含酸一级中和罐，有效容积V有效=100m3
含酸二级中和罐，有效容积V有效=100m3
含酸澄清池表面积约为314m2，直径Φ20m，表面负荷0.30 m3/（m2.h），边部深度约4m
最终PH调节池，长×宽×高=2m×3m×4m
清水池，长×宽×高=4m×3m×4m
药剂系统
混凝剂PAC：聚合氯化铝，固，工业级，黄色粉末状，氧化铝含量≥27%。
助凝剂PAM：固，工业级，阳离子型、白色粉末或细砂状，固含量＞90%，分子量＞1200万。
石灰，工业级，白色干燥细粉末，无块，Ca（OH）2含量≥80%，粒度：100目通过。
3含酸废水处理运行效果分析
根据含酸废水处理的工艺特点和不稳定性，运用系统分析方法，计算系统在最优化条件下调整各项药剂和石灰的投加比例，从而提高处理效率。在总停留时间不变的条件下，将反应池进行合理的分级，可充分发挥需要相同环境条件PAC和PAM药剂充分反应，故处理效率大大提高。最终达到含酸废水系统排水指标达到排放要求。
稀土钢板材厂含酸废水排水主要检测指标为：PH值6-9，悬浮物≤50 mg/L，总铁≤10mg/L[3]，根据这三项水质化验指标，以一个月为周期统计，根据水质超标情况进行实验研究分析，并制定实验方案。
根据实际生产情况，统计2017年8月的含酸废水排放水质（部分）。
8月10日：PH值：7.25，悬浮物：75mg/L，总铁：15.7 mg/L
8月20日：PH值：6.04，悬浮物：154mg/L，总铁：11.75 mg/L
根据含酸废水系统排水水质化验结果分析，悬浮物和总铁化验结果存在超标情况，说明含酸废水系统无法做到稳定运行状态。根据现场实际运行情况分析为以下几点原因：
（1）含酸废水处理系统无法有效处理系统悬浮物。现有工艺、设备仅可以保证系统PH值达到正常标准
（2）含酸废水处理系统排水水质总铁存在超标情况。废水曝气时间短，混凝和絮凝效果不佳，药剂反应时间有限，药剂投加不均匀，导致澄清池出泥量有限，从而无法达到总铁≤10mg/L的标准。
4含酸废水系统调整运行方案的研究
4.1调整运行的方案
此次运行研究的主要是根据含酸废水系统排水水质化验结果，为有效降低含酸废水排水水质悬浮物，在实验中增加过滤器装置，通过石英砂过滤设备进行降低悬浮物。对一级中和罐和二级中和罐的罐底曝气管道进行修复，使废水中的铁离子进行充分氧化。在原有加药设备不变的情况下，在澄清池中央再次增加PAC、PAM投加点，从而将含酸废水同PAC、PAM进行充分反应，达到降低总铁的目的。
4.2 运行实验所需设备
（1）石英砂过滤设备
外形尺寸：2650*6200mm数 量：3 座
型号：BWL-265H
提升泵：3台
（2）PAC、PAM加药泵
数 量：4 台
（3）管道
配套运行管道
4.3 运行实验准备
（1）实验装置的连接：在稀土钢板材厂冷轧公辅废水处理站含酸废水系统的原工艺设置的基础行进行设备连接。
图4.1实验装置连接示意图
（2）实验装置清水试车：
实验设备连接完毕后，为保证设备及管道正常运行，用生产新水对过滤器、加药管道、各泵组进行清水试车。
选择冷轧各条生产线稳定生产且含酸废水稳定排放的时间段进行实验，实验周期计划为1个月，并作相应实验记录。
4.4 实验过程
（a）根据稀土钢板材厂冷轧区域生产情况，避免因生产检修而导致含酸废水排放指标不稳定性影响实验结果。
（b）按照含酸废水系统现有工艺设备连续运行超过48小时，并记录排水水质数据，保证水质指标没有大幅度波动。
（c）开启新增加药设备，在含酸澄清池进行PAC、PAM药剂投加，保证加药点出水稳定，加药设备正常运行。运行10天，每天进行含酸废水水质化验，并作记录。分析悬浮物和总铁等指标的变化情况，若指标变化趋势不明显，需增加药剂的投加量后，记录连续10天的实验数据。
（d）待（c）完成10天实验结束后，关闭新增加药设备，确定澄清池新增加药点不在进行加药。开启过滤器提升泵，运行新增石英砂过滤器，保证过滤器出水正常后，连续运行10天，并作记录。
（e）待（d）完成10天实验结束后，按照（c）开启新增加药设备。保证本实验新增实验设备全部运行，设备运行稳定后，连续运行10天，并作记录。
（f）根据以上实验数据进行分析整理。
4.5实验结果
根据上述实验，含酸废水最终排水水质指标达到：PH值6-9，悬浮物≤50 mg/L，总铁≤10 mg/L。
实验结果（部分）：
10月10日：PH值：7.42，悬浮物：35mg/L，总铁：3.84 mg/L。
10月20日：PH值：6.79，悬浮物：22mg/L，总铁：2.79 mg/L。
5结束语
目前，稀土钢板材厂废水处理站含酸废水系统按照物理法和化学法相结合的方式进行水处理，系统运转情况良好、设备运转正常，处理工艺相对简单高效。随着冷轧生产工艺的提高和废水排放标准的提高，稀土钢板材厂废水处理站含酸废水系统的工艺设备还有待进一步的提高。
参考文献：
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[3]国家环保总局，水和废水监测分析方法。北京：中国环境科学出版社，2002.
[4]魏国华，孙水裕，郑运华.广铜酸性废水处理工艺改进研究[J].安全与环境学报，2004：38-40
论文作者:乔健1,韩剑宏2
论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期
论文发表时间:2018/12/19
标签：废水论文; 废水处理论文; 悬浮物论文; 系统论文; 稀土论文; 水质论文; 钢板论文; 《基层建设》2018年第33期论文;